中国区域空气污染本底站的降水化学特征

分析了3个代表不同背景特征的WMO（世界气象组织）区域本底空气污染站黑龙江五常县龙凤山本底站，北京密云县古北口上甸子本底站和浙江临安本底站的降水化学特征。分析内容为降水的pH值和SO₄2-、NO₃-、Cl-、F-、NH₄+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+诸离子的浓度。结果表明，降水pH值和SO₄2-、NO₃-、NH₄+、Ca2+具有年际变化和年变化的特征，但其变化趋势各站及各要素不尽一致。离子Cl-、F-、K+、Na+、Mg2+浓度偏低，变化不明显。就多年平均而言，临安站的pH值为3站最低，SO₄2-为最高。上甸子除了SO₄2-浓度次于临安外，其余所有离子浓度均为3站之首，而且pH值也为3站最高。龙凤山除了降水中的Ca2+、Mg2+离子浓度略高于临安外，其它各离子的浓度是3站中最低，pH值在3站中的位置居中。降水化学特征演变趋势为:3个站的降水皆呈酸性，其中临安最严重，龙凤山其次，上甸子相对轻一些，但其酸化的速率为3站之首。     

华东地区大气本底污染的降水酸度及其化学组分的分析

本文对1984年6月—1986年12月期间监测到的大气本底污染资料中的降水部分进行了分析。结果表明,华东地区区域性大气本底污染日趋严重,降水酸度逐年增加,酸雨频率逐年增大。本文还分析了酸雨形成与风的关系。对比分析了梅雨和非梅雨、雷雨和非雷雨的降水酸度差异。对本区降水的化学组分分析表明,大气中氯离子对降水酸度的影响最大。     

我国第二个大气本底污染监测站在临安投入业务工作

由国家气象局直接投资、联合国世界气象组织资助的我国第二个大气本底污染监测站于今年五月在临安建成,各种探测仪器经过三个月的调试,运行正常,监测数据达到设计要求,目前已正式投入业务工作。大气本底污染监测要求没有人为污染源,通过大气浑浊度、空     

大气本底污染监测的几个问题

世界气象组织开展全球大气本底污染监测计划已有十年了,世界上已有区域站100多个,基准站约10个,这些测站进行太阳辐射的光谱参数观测(为了计算大气浑浊度)和降水化学成份的观测。收集的资料都送到美国阿什维尔气候中心,1971年以来每年都出     

大气传输对华北区域本底地区降水化学成分的影响

对华北区域本底站1999~2007年239次降水过程的气流后向轨迹进行分类,从中选取典型西北路径、西南路径和东南路径降水,研究了不同输送路径下降水pH值、电导率、化学组成特征及影响本底地区的主要排放源.结果显示,起源于我国中东部内陆地区途经太原、石家庄、北京等大城市的西南气流,起源于蒙古国途经我国内蒙地区的西北气流,以...     

大气的本底污染

大气的本底污染,是指远离城市及工业区而不受局地污染源影响的大气平均污染状况。大气的本底污染可以反映各个区域内,因人类活动的影响而造成的大气成份的长期变化,也可以反映对气候变迁有特殊意义的全球大气成份的长期变化,还可以用以与局地严重污染的空气质量进行比较。     

大气本底污染监测中的几个问题介绍

“大气本底污染监测”是指为了获取全球性和区域性大气组成本底浓度值的监测工作及与此相联系的各项科学研究活动。由于近半个世纪以来世界各国工业和经济的迅速发展,人类活动排入大气中的有害气体日益增多,引起了诸如“温室效应”、“平流层臭氧减少”、“酸雨”等危及人类生存条件、促使生态环境发生巨大变化的全球性环境污染问题。大气本底污染监测受到了世界气象组织(WMO)、世界卫生组织(WHO)和联合国环境计     

大气本底污染的监测方法、原理及仪器

大气本底污染的监测项目有CO_2、SO_2、H_2S、NO_x、NH_3、CH_4、O_3的总量,干、湿沉降(指降水化学分析,有阴、阳离子,重金属,电导率,酸(碱)度,pH值等),浑浊度,微粒物质,痕量气体等。本文对这些监测项目的监测方法、原理及使用的仪器作一简要的介绍。     

中国区域大气本底站近地面臭氧来源贡献及区域代表性

回顾了关于长距离输送对中国区域本底大气臭氧的影响,以及中国区域大气本底站臭氧变化及其区域代表性两方面的研究进展。来自不同污染源区O₃的长距离输送对中国区域O₃影响的研究结果分歧较大,贡献最显著的源区和受体地区也存在争议;同时,鲜有研究考虑到平流层对对流层的O₃贡献,而这部分贡献在前体物排放很少的本底地区非常重要。中国区域各大气本底观测站分别与其周围一定范围内的区域具有相同的对流层O₃柱浓度最大值月份分布,而对与人体健康密切相关的近地面O₃区域特征的分析尚未深入开展;鉴于研究方法的局限性,也尚未深入揭示形成O₃变化区域特征的复杂成因。基于现有研究进展和不足之处,如何利用全球大气化学-环流模式的示踪模拟结果,定量评估来自全球不同地区的O₃对中国本底大气O₃的影响,并进一步评估中国区域6个大气本底站近地面O₃季节变化的区域代表性,是亟待解决的科学问题。     

The impact of long-term regional air mass patterns on nutrient precipitation chemistry and nutrient deposition within a United States grassland ecosystem

Changes in the frequency of precipitation as a result of a changing climate, as well as anthropogenic induced deposition of nitrogen (N), both have the potential to alter grassland productivity and diversity. Central U.S. weather patterns are dominated by three major air mass trajectories including regional sources from the Gulf of Mexico (marine tropical, Mt), the Pacific Northwest (mild pacific, mP), and the Desert Southwest (continental tropical, Ct). In this work, the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory model was used to determine trends in the proportion of precipitation events from these air mass sources from 1983 to 2006 relative to Konza Prairie Biological Station (KPBS), KS. The annual volume-weighted mean (VWM) concentrations and wet deposition of a variety of precipitation dissolved solutes were linked to source regions north or south of KPBS. The proportion of precipitation events from Mt significantly increased, while the proportion of events from Ct and mP decreased significantly over the study period. The annual VWM concentrations of most solutes were typically higher from precipitation sourced to the north of KPBS. However, wet deposition of four ecologically relevant solutes (NH₄⁺, NO₃^?, H⁺_, and SO₄^?2) was higher from events from the southern region, likely due to higher precipitation amounts. The proportion of reduced N increased significantly over the study period but was not affected by source region despite the higher use of fertilizers for agriculture in the northern source region. Given the location of this site relative to three dominant air mass paths, future shifts in these patterns will likely impact wet nutrient deposition.     

区域气象观测站降水资料的统计分析方法探讨

区域气象观测站实现了气象要素的定时、定点观测及实时传输与显示.但从气象服务及资料分析来看,降水资料的分析处理要比其它气象要素的处理更为复杂,本文从技术角度探讨了区域气象观测站的降水资料的统计分析方法,并将这些方法应用到了软件开发过程中.     

区域气象观测站降水资料的统计分析方法探讨

区域气象观测站实现了气象要素的定时、定点观测及实时传输与显示。但从气象服务及资料分析来看,降水资料的分析处理要比其它气象要素的处理更为复杂,本文从技术角度探讨了区域气象观测站的降水资料的统计分析方法,并将这些方法应用到了软件开发过程中。     

县级区域自动气象站降水资料查询服务系统的开发与应用

为了给县级气象部门开展强降水警报提供方便实用的操作平台,利用区域自动气象站的降水资料,开发了县级区域自动气象站降水警报与服务系统,该系统可对疑误降水数据进行简易甄审,提供了对降水数据的多种统计查询方法,实现了突发性强降水的自动电话语音警报.该系统自动调用Surfer绘制等值线降水色斑图,自动生成服务文档.通过不同的参数设置可适用于其它县级气象部门.     

基于区域自动站数据的兰州地区降水精细化特征

基于2012—2019年兰州地区146个区域自动气象站小时降水数据,从不同时间尺度分析兰州地区近8 a降水精细化特征。结论如下:(1)2012—2019年,兰州地区年均降水量总体呈"北少南多、外多内少"的空间分布特征;年降水量具有明显的年际变化,2018年降水异常偏多46%,而2015、2017年降水异常偏少,尤其2015年偏少30%。(2)兰州地区降水主要集中在7—8月,受环流形势影响,7—8月南部降水明显多于北部,其余月份南北降水差异不明显。(3)兰州地区降水量和降水范围分别表现为"朝少夕多"、"夜大日小"的日变化特征;受海拔高度影响,城区降水量总体比山区小,且因热岛效应,城区降水主要集中在午后至傍晚前后,多为对流性降水,而山区降水日分布较为均匀,整体日波动较小。(4)安宁区短时强降水发生频次最高,但短时强降水频发的站点出现在皋兰县六合站和永登县徐家磨村站,永登县是兰州地区短时强降水预报需重点关注的地区。     

基于区域自动站数据的兰州地区降水精细化特征

基于2012—2019年兰州地区146个区域自动气象站小时降水数据,从不同时间尺度分析兰州地区近8 a降水精细化特征。结论如下:(1)2012—2019年,兰州地区年均降水量总体呈"北少南多、外多内少"的空间分布特征;年降水量具有明显的年际变化,2018年降水异常偏多46%,而2015、2017年降水异常偏少,尤其2015年偏少30%。(2)兰州地区降水主要集中在7—8月,受环流形势影响,7—8月南部降水明显多于北部,其余月份南北降水差异不明显。(3)兰州地区降水量和降水范围分别表现为"朝少夕多"、"夜大日小"的日变化特征;受海拔高度影响,城区降水量总体比山区小,且因热岛效应,城区降水主要集中在午后至傍晚前后,多为对流性降水,而山区降水日分布较为均匀,整体日波动较小。(4)安宁区短时强降水发生频次最高,但短时强降水频发的站点出现在皋兰县六合站和永登县徐家磨村站,永登县是兰州地区短时强降水预报需重点关注的地区。     

海南岛冷空气降水天气形势差异分析

利用2000—2017年海口常规探空资料、海南岛18个国家气象站的日降水量和欧洲中期数值预报中心再分析资料（ECMWF-Interim）,采用REOF和k-means聚类相结合的方法,对冷空气低空偏东急流（LLEJ）背景下海南岛暴雨和少雨两类天气的环流形势分别进行分类。结果表明：导致海南岛暴雨和少雨的主要环流形势分别有两种。总体上,暴雨型中的海南岛水汽输送条件以及抬升触发条件较好,而无雨型中海南岛受下沉运动控制,水汽输送条件一般。其中,暴雨Ⅰ型中海南岛低层至中高层深厚的偏东气流输送水汽和暖湿不稳定能量,较强锋面的抬升作用使不稳定能量释放导致强降水;暴雨Ⅱ型中海南岛低层（850 hPa以下）偏东气流输送水汽,南支槽和较弱锋面的抬升作用触发较强降水的发生;少雨Ⅰ型中海南岛受较强干冷空气影响,500 hPa为偏西风影响,700 hPa为反气旋环流控制,低层水汽条件差;少雨Ⅱ型中海南岛受西太平洋副热带高压环流影响为主,700—500 hPa皆位于反气旋环流中心附近,以下沉运动为主。     

An evaluation of lightning and corona discharge on thunderstorm air and precipitation chemistry

This study synthesizes literature to provide a best estimate for the integrated effect of cloud-to-ground lightning, intracloud lightning, and corona discharge on air and precipitation chemistry for an idealized thunderstorm. The cloud volume concentration of NO (the predominant chemical species produced by lightning), assuming all flashes occurred simultaneously in an undiluted, idealized storm volume of 1.5×10³ km³, is approximately 0.8 ppbv at STP. Uncertainties are discussed, and assumptions used in this estimate are evaluated and compared to the literature for consistency. Also, NO production values (an average of field, theoretical, and laboratory observations) are used to scale theoretical estimates of other chemical species produced by lightning that can be scavenged by precipitation. The maximum concentrations of these pollutants in rain water are estimated by assuming complete removal of these select, acid rain related species and found to be insignificant.